【WA51】xx水电工程施工技术工程研究中心建设项目投资立项申请报告.doc文档

子项目 项目背景与必要性 水电工程施工技术是个系统工程问题，涉及的内容很多。

域梯级开发，水电工程最密集且以水电为经济增长点的城市 市，结合我校水电学科优势，以及学校的综合实力，建成我国乃至世 界水电施工技术研究与开发基地。

加速我国水电施工产品的开发与利用， 促进水电工程施工技术的产业化发展。

上述产品也可应用于相关行业，如交通铁道机场建筑等。

二项目背景与必要性 水电工程施工技术是个系统工程问题，涉及的内容很多。

应用于相关行业，如交通铁道机场建筑等。

二加速我国水电施工产品的开发与利用， 促进水电工程施工技术的产业化发展。

市，结合我校水电学科优势，以及学校的综合实力，建成我国乃至世 界水电施工技术研究与开发基地。

程工程，及长江。

材料的研究与开发 ④系列胶粘剂技术及产品开发研究。

本中心的目标将是依托世界最大的水电工部分内容简介部分内容简介术及系统研究与开发 水电工程岩土加固系统的工艺方法及材料的研究与开发 ④系列胶粘剂技术及产品开发研究。

本中心的目标将是依托世界最大的水电工程工程，及长江。

清江流域梯级开发，水电工程最密集且以水电为经济增长点的城市 市，结合我校水电学科优势，以及学校的综合实力，建成我国乃至世 界水电施工技术研究与开发基地。

加速我国水电施工产品的开发与利用， 促进水电工程施工技术的产业化发展。

上述产品也可应用于相关行业，如交通铁道机场建筑等。

二项目背景与必要性 水电工程施工技术是个系统工程问题，涉及的内容很多。

作为本工程研究中心建设项目，拟解决的关键技术问题和当前拟实施的产业化项目 主要有以下三个子项目。

子项目 工程爆破爆炸能量转化的精密控制成套技术的开发与研究 工程爆破，是工农业生产国防建设及人民生活中不可或缺的个极 为重要的特殊行业。

无论是公路铁路建设水利水电建设等涉及国民经济 发展的重大基本建设，还是采矿等重要基础工业，也无论是国防人防等 关系到国家和人民安全的基本建设，还是城市房屋建设等关系人民生活 的基本建设，都离不开它。

冒前，爆破已广泛地用于岩矿的破碎土壤的 压实建筑物的拆除等许多方面。

不仅如此，爆破的工程量也是十分巨大 的。

年代，美国的工业炸药耗量就高达亿公斤，而且此后还有所增 加近年来，我国工业炸药的耗量也达此水平。

这些炸药，绝大部分都用 于岩矿的爆破。

有些岩矿爆破工程次用炸药量就多达万吨以上，爆破方 量达千万立方米，单项工程如工程的总用药量达百万吨，爆破方量多 达几亿立方十。

因此，精密控制爆炸能量的转化，有效地提高爆炸能量的 利用率，直是工程爆破的项艰巨任务，也是工程爆破界为之努力奋斗 的目标。

不过，过去人们仅仅只是把它作为节能降耗提高经济效益的 个重要手段，而今天，随着全人类环境保护意识的普遍提高，精密控制爆 炸能量的转化已成为人类保护环境减少爆害提高爆破安全性的大新 需要。

工程爆破，至少有多年的历史。

多年来，尽管世界各国的科 学技术人员对爆破进行了广泛而深入的研究，并取得了许多重要的研究成 果。

但由于传统观念的束缚，迄今为止在爆炸能量转化的精密控制方面所取得的成效仍然非常有限，以致于目前土岩爆破过程中仍然只有 的爆炸能量转化成岩矿破碎的有用功，其余近的能量都以光 能声能热能和震动能等不同形式白白浪费。

因此而造力物力 财力和时间的严重浪费，并因此而产生过量的有毒气体，空气遭受污染。

不仅如此，有时还会造成过度的震动，产生过量的飞石，使围岩遭到严重 的破坏和扰动，增加滑坡塌方的危险和围岩边坡处理的工程量，甚至 使周围建筑物和设施遭受破坏，造员伤亡，设备受损。

因此，发展炸 药能量转化过程的精密控制技术，提高炸药能量的利用率，降低爆破的有 害效应，已成为新世纪工程爆破的发展战略。

我国著名的老科学家钱学森 先生中国工程爆破协会理事长郭声琨先生和协会秘书长汪旭光院士都强 调，要深入研究，大力创新，通过精心设计精心施工，保证装药堵塞质 量合理分段和起爆顺序等尽量提高炸药能量的利用率，尽可能地降低爆 炸能量转化过程中的损失。

迄今为止，国内外岩矿爆破用的炮眼，仍然是采用土砂小石钻 孔屑纸草或流体等堵塞。

实践早已证明，这些材料所形成的炮孔堵塞 体，既不具较高的强度，也不能与炮孔壁挤紧。

在极高的爆炸气体压力作 用下，它们不是被整体推出炮孔，就是被剪破，因而失去对爆炸气体的封 闭作用，使爆炸气体直接由炮眼口冲出而形成冲天炮，引起卸压，造 成爆炸能量的严重损失，使爆炸气体的压力难以上升到较高的值，爆炸气 体对被爆岩矿的作用难以维持较长的时间，更不能将作用在堵塞体里端面 上的爆炸气体压力传递到被爆岩矿上使之成为有效的破坏力。

因此，爆炸 能量的利用率非常低，仅为左右。

虽然有人进行过炮眼堵 塞质量的研究，但有关研究主要集中在要不要堵塞，或堵塞质量对爆破的 效果到底有多大影响等方面，至于炮眼堵塞所用的材料，则直没有新的 突破，始终停留在传统堵塞材料上。

之所以会出现上述局面，主要有以下三方面的原因 传统观念的束缚。

人们总认为，土砂石钻孔屑以及水等 都是天然材料，而装炸药的瓦棱纸箱和塑料袋等则是废弃物，这些材料就 在身边，随手可以拈来，用来堵塞炮眼，不用增加额外的开支。

如果采用 其它材料堵孔，则须花钱购买，这将增加爆破成本。

采用土砂石钻孔屑纸草和流体等堵塞炮眼，操作十 分方便，特别是用于堵塞正向炮眼，只要填入炮眼，并用炮棍捣紧即可， 无须其它任何操作，也无须运输和保管。

明知用上述材料堵塞炮眼难以保证堵塞质量，但找不到更合适 的堵塞材料，因而不得不将就使用。

上述三大原因中，前二者是最重要的。

它们挡住了人们的视线，使人 们安于现状，不思进取，结果致使炮眼的堵塞质量直没有明显的提高。

子项目 分布式光纤传感监测技术及光纤传感器系列研究与开发 大坝等水工建筑物以及桥梁高层建筑高陡边坡的安全监测，目前 正面临技术更新换代的新形势。

传统的监测方法是以电阻式应变计等电测 仪器为代表进行点式监测。

实践证明它存在若干缺陷对测点物性有 影响耐久性差易受强磁场于扰信息量受局限，不 易形成自动监测系统。

因此，研究水利水电工程安全监测的高新技术显得 非常必要。

同时，要真正使大坝安全监测自动化技术向实时在线监控远 程自动化网络方向迈进，新的传感技术描述和分析。

它是种特殊试验手段，它以实际系统的映像系统及 其相应的人工环境为依据，具有不破坏不影响实际系统运行情况下达到 安全价廉并能在多方案中选优的特点，同时，它可以作为计算机辅助设 计及辅助决策的种手段，在设计阶段和施工方案具体实施过程中对施工 方案存在的问题进行及时调整和修改，达到优化设计方案节约工程投资 加快工程建设的目的。

技术展望 随着计算机技术的突飞猛进发展，高分辨率计算机设备的硬件成本的 不断下降，计算机处理数据的速度成倍提高，而且，由于多媒体技术的出 现，使得计算机具有处理声音图象文字等多种媒体信息的综合功能， 计算机成为人们交流和传播信息的媒介。

开发具有实时动画追踪功能的仿 真软件系统将成为仿真技术的发展趋势，而且，基于三维图形图象技术的 多媒体仿真技术将会被更多地采用。

以虚拟现实技术为代表的计算机图 形图像技术的新成果新发展将被应用于计算机仿真技术中，必将成为 计算机三维实时交互动画仿真研究的发展方向。

虚拟现实技术在水电工程 施工中的应用主要表现在以下几个方面 施工方案优化研究 在水电工程的施工过程中，先期技术成果演示和论证技术有其广阔的 应用前景。

利用虚拟现实的先期演示和论证技术，则可以在计算机模拟系 统中以真实的角度去观察任何新技术的预演，避免了风险，提高了成 功率，同时也节省了不必要的浪费。

再如大型水工建筑物的混凝土浇筑往 往需要次成型，这就需要解决混凝土的运输问题。

混凝土的浇灌和输送 方法，对建筑主体结构的经济性和质量有重要影响。

众所周知，建筑物的 高度越高，混凝土输送的距离随高度增加，如何合理地选用混凝土的输送 设备，对提高施工效率，保证混凝土工程的质量及加快整个工程的进度有着重要作用。

因而在选择输送方法时，应对许多因素综合地加以考虑。

然 而运输计划是否可行，不可能去实际演习，只能在计算机中进行仿真模拟。

作为个决策者和管理者为了处理其中可能出现的问题，也需沉浸到虚拟 的环境中去解决。

还有，大型混凝土浇注后的散热等问题都需要个虚拟 的环境会进行先期的技术演示论证，而这些就需要运用虚拟现实技术。

新型的施工方案，设计者往往为自己的大胆设想而激动，但是我们不 可能实际去尝试验证其是否正确，如何验证其可行性先期技术演示论 证为大胆的设想提供了个演示的舞台，而虚拟现实技术则是其实现的 重要支撑技术和手段。

虚拟现实技术与计算机多媒体技术的结合为我们 提供了个建立工程多维信息感知模型，使工程专家获得先进的认识世界 与改造世界的工具，发展虚拟现实技术在这方面的应用，必将给整个建筑 业带来场革命。

施工过程仿真模拟 以混凝土浇筑为例，它通常包括立模架设